Kąsnelis Visatos XXXVII: planetų ir galaktikų paradai

Štai ir vėl sekmadienis, ir vėl skubu jums pateikti šūsnį kosminių naujienų. Šįkart jų – tikrai šūsnis, tad nusiteikite skaityti ilgai ir galbūt ne visai nuobodžiai.

***

Maždaug po metų, 2013-ųjų rudenį, mūsų laukia retas ir įspūdingas renginys – danguje sužibs kometa, nustelbsianti net Mėnulio šviesą. Neseniai aptikta kometa C/2012 S1 (ISON) (taip, neįspūdingas pavadinimas, bet tai tėra tik katalogo numeris) šiuo metu nuo Saulės nutolusi panašiai, kaip Jupiteris, ir matoma tik pro didelius teleskopus. Tačiau kitų metų lapkričio – 2014-ųjų sausio mėnesiais ji bus taip arti Saulės, kad turėtų nušvisti ir būti matoma plika akimi. Tikimasi, kad lapkričio pabaigoje jos regimasis ryškis pasieks arba net viršys Mėnulio pilnaties ryškį. Tiesa, tokia ryški ji taps tik tuomet, jei nesubyrės į gabaliukus; kol kas nežinome, kaip bus, bet tai turėtų paaiškėti kitąmet pavasarį ar vasarą.

***

Merkurijus vis dar yra viena iš prasčiausiai ištirtų Saulės sistemos planetų. „Messenger“ zondo duomenys atskleidžia naujų žinių apie jo paviršių. Pasirodo, chemine sudėtimi jis primena reto tipo meteoritus, vadinamus enstatitiniais chondritais; manoma, kad tokie meteoritai susiformavo aukštoje temperatūroje be deguonies; tokios sąlygos egzistavo vidinėje besikuriančios Saulės sistemos dalyje. Taip pat aptikti paviršiaus sandaros skirtumai tarp vulkaninės kilmės lygumų aplink planetos šiaurės ašigalį, kurios atrodo esančios puse milijardo metų jaunesnės už aplinkines kraterių išvagotas sritis.

***

Meganaujiena iš Marso – Smalsiukas rado vandens požymių! Tiksliau sakant, „Curiosity“ aptiko akmenų ir žvyro darinių, kurie atrodo visai kaip vandens nugludinti rieduliai ir akmenukai Žemėje. Iš to galima daryti išvadą, jog toje vietoje Marse kadaise tekėjo maždaug metro gylio srovė, kuri akmenukus nugludino, o vėliau išseko. Šią interpretaciją NASA pristatė savaitiniame „Curiosity“ video reportaže. Beje, šis netiesioginis vandens egzistavimo Raudonojoje planetoje įrodymas – toli gražu ne pirmas toks; jau anksčiau aplink Marsą besisukantys zondai užfiksavo ir paviršiaus darinių, primenančių upių vagas, ir mineralų, kuriems susiformuoti reikia vandens, cheminių požymių.

***

Ar asteroidas Vesta yra asteroidas, ar nykštukinė planeta? „Dawn“ zondo duomenis analizuojantys mokslininkai atrado naują įrodymą, jog galbūt Vesta kažkada atitiko nykštukinėms planetoms keliamus kriterijus; dabar ji neatitinka tik „apvalumo“ kriterijaus, mat yra smarkiai suplota per ašigalius. Asteroido „planetiškumo“ požymius sustiprina pailgi grioviai, nusidriekę ties pusiauju; jie greičiausiai yra geologinės struktūros, vadinamos grabenais, susidariusios plyštant Vestos paviršiui. Kituose asteroiduose irgi yra grabenų, bet Vestoje jų forma primena raidę U – būtent tokios formos grabenai aptikti kelete planetų; tokia grabenų forma rodo, jog Vestos vidinė struktūra yra, ar bent kadaise buvo, sluoksniuota, kaip planetų. Manoma, kad grioviai galėjo susidaryti po didelio objekto smūgio į pietinį asteroido ašigalį – to smūgio metu Vesta galėjo prarasti ir ankstesnę apvalią formą.

***

Astronomija šiais laikais užsiimti ir atradimų padaryti gali ne tik profesionalai, bet ir mėgėjai, mokantys pasinaudoti lengvai prieinama technine ir programine įranga. Puikus to įrodymas – Ganimedo nuotraukos, darytos 28 centimetrų skersmens teleskopu, kurį galima nusipirkti parduotuvėje. Nors jose ir nematyti atskirų kraterių, raiškos užtenka, kad atskirtume šviesesnius ir tamsesnius plotus. Šie plotai atitinka šviesesnes ir tamsesnes paviršiaus sritis – palyginimui pateiktos didelės raiškos Ganimedo paviršiaus nuotraukos. Šie rezultatai rodo, jog ateityje astronomai mėgėjai galės skirti laiko stebėti atmosferos pokyčius Jupiteryje ir tolimesnėse planetose bei jų palydovuose, taip papildydami stebėjimus didžiaisiais teleskopas, kurių laikas geriau būtų panaudotas kitoms misijoms.

***

Tęsiant temą apie planetų nuotraukas – štai jums Plutonas ir didžiausias pastarojo palydovas Charonas. Nuotrauka daryta Havajuose stovinčiu 8 metrų skersmens teleskopu ir sujungta iš daugybės trumpų ekspozicijų, taip pašalinant atmosferos raibuliavimo poveikį. Tai yra ryškiausia nuo Žemės paviršiaus daryta Plutono nuotrauka. Žymiai geresnių vaizdų galime tikėtis 2015-aisiais metais, kai Plutoną pasieks zondas „New Horizons“.

***

Standartiniai planetų formavimosi modeliai teigia, jog visos planetos aplink žvaigždę susiformuoja beveik vienu metu (šimto tūkstančių metų tikslumu), o vėliau tiesiog nebelieka medžiagos, iš kurios naujos planetos galėtų susidaryti. Tačiau nauja hipotezė teigia, jog gali būti kitaip: pirmiausia susiformuoja tolimiausios planetos (Saulės sistemos atveju tai būtų Neptūnas), o vėliau – vis artimesnės. Kiekvienas planetų formavimosi etapas sukelia smūgines bangas protoplanetiniame diske, kurios per keletą milijonų metų leidžia susiformuoti naujai planetai. Toks modelis smarkiai skiriasi nuo visuotinai pripažintų ir kol kas nėra publikuotas moksliniame žurnale, taigi laikyti jo „revoliuciniu“ dar nesiryžčiau, o iš trumpo pristatymo plačiau pakomentuoti mokslinės dalies negaliu; jei sužinosiu daugiau naujienų – pasidalinsiu.

***

Supernovų sprogimai būna kelių tipų. Vieno iš jų – Ia tipo – metu staiga sudega baltoji nykštukė. Tam reikia, kad nykštukės masė viršytų kritinę 1,4 Saulės masės ribą. Egizstuoja du modeliai, kaip tą galima pasiekti – arba nykštukė lėtai siurbia medžiagą iš kompanjonės raudonosios milžinės, arba susilieja dvi baltosios nykštukės. Šie modeliai patikrinti nauju 1006-aisiais metais sprogusios supernovos apylinkių stebėjimo projektu. Nustatyta, jog penkių parsekų skersmens srityje aplink supernovos liekaną nėra jokios žvaigždės, kuri galėjo būti sprogusios nykštukės kompanjonė. Tai beveik neabejotinai reiškia, kad 1006-ųjų metų supernovos sprogimas kilo susiliejus dviems baltosios nykštukėms. Kartu su ankstesniais panašiais stebėjimais šie duomenys leidžia spręsti, jog tik iki 20% Ia tipo supernovų kyla baltajai nykštukei ryjant medžiagą iš raudonosios milžinės ar panašios žvaigždės. Žinios apie Ia tipo supernovų sprogimo mechanizmą leis tiksliau sukalibruoti jas kaip standartines žvakes.

***

Jau senokai žinoma, kad aplinkinėje Visatoje „trūksta“ maždaug pusės normalios (t.y. ne tamsiosios) medžiagos. Toks trūkumas nustatytas palyginus regimosios materijos – žvaigždžių, dujų ir dulkių – tankį artimose galaktikose ir jų aplinkoje su panašių medžiagų tankiu, nustatytu stebint labai tolimas galaktikas ir kosminę foninę spinduliuotę. Astronomai galvojo, jog „trūkstama“ medžiaga yra pasiskirsčiusi labai retų labai karštų dujų haluose aplink galaktikas, bet tik dabar toks halas buvo aptiktas aplink mūsų Paukščių taką. Įvertinta halo masė siekia 60 milijardų Saulės masių – panaši yra bendra visų Paukščių Tako žvaigždžių masė. Nors tai toli gražu neprilygsta tamsiosios materijos halo masei (kuri viršija trilijoną Saulės masių), naujai atrastas halas gali beveik visiškai išspręsti trūkstamos normalios materijos problemą.

***

Prie daugelio galaktikų yra aptiktos čiurkšlės – medžiagos srovės, labai dideliu greičiu išsviestos šimtus tūkstančių parsekų atstumu nuo galaktikos centro. Jau seniai manoma, kad čiurkšles sukuria aktyvios juodosios skylės, kurių aplinkoje besisukanti medžiaga yra įgreitinama ir paleidžiama lygiagrečiai pačios juodosios skylės sukimosi ašiai. Dabar pagaliau pavyko susieti šiuos du reiškinius. Naudodami tris didžiulius teleskopus, apjungtus į interferometrą, pavadintą „Įvykių horizonto teleskopu“ („Event Horizon Telescope“), mokslininkai atsekė M87 galaktikos čiurkšlę iki pat centrinės supermasyvios juodosios skylės pakraščių. Taip patvirtinta, jog čiurkšlės susiformuoja labai arti supermasyvių juodųjų skylių, bet proceso detalės vis dar lieka neaiškios.

***

Teleskopas Hablas, nors dirba jau daugiau nei du dešimtmečius, nepaliauja plėsti mūsų supratimą apie Visatą. 2003-2004 metais juo buvo stebėtas vienas dangaus lopinėlis Krosnies (Fornax) žvaigždyne; tas lopinėlis plika akimi atrodytų visiškai tuščias, o Hablas jame pamatė virš 10 tūkstančių galaktikų, taip pažvelgdamas į 13 milijardų metų praeitį; ši nuotrauka pavadinta „Hubble Ultra-Deep Field“. Dabar, surinkus dar daugiau to paties dangaus lopinėlio nuotraukų pasiektas dar gilesnis vaizdas, siekiantis 13,2 milijardo metų praeitį; jis pavadintas „Hubble eXtreme-Deep Field“. Per pirmą milijardą metų po Didžiojo sprogimo susiformavo daugelis galaktikų, o Visata išgyveno daugybę būsenos pokyčių, taigi kiekvienas stebėjimas, atskleidžiantis šio proceso detales, yra labai naudingas mūsų supratimui apie kosmosą.

***

Pora straipsnių apie NASA ateities planus. Pirmasis – robotinė valtis, kuri galėtų būti nuleista į metano ežerą ant Titano paviršiaus ir jame plaukioti, rinkdama duomenis bei siųsdama juos zondui, skrajojančiam Saturno sistemoje. Šiuo metu nagrinėjami įvairūs idėjos variantai, tad kol kas neaišku, ar ji kada nors taps realybe.

Antrasis planas, kuriuo žvelgiama dar toliau į ateitį – kosminė stotis Žemės-Mėnulio sistemos antrajame Lagranžo taške (už Mėnulio). Tokioje stotyje galėtų gyventi astronautai, kartais nusileisdami į Mėnulio paviršių, taip pat joje galėtų pasipildyti kuro kosminiai laivai, skrendantys tolesnių Saulės sistemos kūnų link.

***

Keletas pažintinių straipsnių, kurių plačiau nepristatinėsiu, tik šiaip paliksiu nuorodas norintiems pasiskaityti. Pirmasis marsaeigis buvo „Sojourner“, tris mėnesius 1997-aisiais tyrinėjęs Marso paviršių. Egzoplanetos, apie kurių paieškas karts nuo karto parašau, tyrinėjamos jau du dešimtmečius. Prieš keletą mėnesių įkurta kompanija „Planetary resources“ žada kasinėti asteroidus; ar tai įmanoma, bandys atsakyti NASA užsakyta galimybių studija. Iš Tarptautinės kosminės stoties grįžęs astronautas dalinasi atsiminimais apie gyvenimą orbitoje, nuo filmų peržiūrų iki krovininių kapsulių priėmimo.

***

Pabaigai palikau visokių kosminių grožių rinkinuką. Pradžiai – šiaurės pašvaistė, įamžinta Švedijoje. Šiuo metu Saulė ritasi per aktyvumo ciklo maksimumą, taigi pašvaistės yra ypatingai dažnos ir ryškios.

Pasigrožėję pašvaistėmis, galite pasidairyti po ūkų galeriją, kurioje surinkta 50 gražiausių ūkų nuotraukų. Vėliau vieną ūką, N 44, galite patyrinėti detaliau. Jis susiformavo dėl jaunų masyvių žvaigždžių spinduliuotės ir vėjo sąveikos su molekulinio debesies, iš kurio tos žvaigždės ir susiformavo, liekanomis.

Visus grožius vainikuoja dar vienas ūkas, kurį parinkau savaitės paveiksliuku. Tiesiog gražu, ir tiek:

Vilkdalgio ūkas. ©Tony Hallas
Vilkdalgio ūkas. ©Tony Hallas

***

Štai, pagaliau viskas. Tikiuosi, toks naujienų kiekis labai neprailgo. Jei prailgo – rašykit, kitą kartą pasistengsiu atrinkti mažiau pranešimų.

Laiqualasse

2 comments

  1. Labas, turiu porą klausimų:
    – „Jau senokai žinoma, kad aplinkinėje Visatoje „trūksta“ maždaug pusės normalios (t.y. ne tamsiosios) medžiagos“
    Gal galėtum kokį linką apie tai numesti, nes jau nebesu tikras, ar tai žinau :) Dėkui.
    – Kitas klausimas ne visai į temą – dėl Merkurijaus perihelio precesijos: niekaip nesuprantu, kaip Einšteino reliatyvumo teorija (berods bendroji) yra patvirtinama Merkurijaus precesija. Kaip suprantu, Merkurijus skrieja aplink Saulę elipse, bet dėl kitų planetų gravitacijos įtakos, ta elipsė taip pat tarsi sukasi apie Saulę. Kiek žinau, tai paaiškinama Niutono fizikos dėsniais, tačiau ne visiškai. Ir čia jau nebesuprantu – kaip erdvės iškreiptumas verčia Merkurijaus perihelį suktis greičiau? Ar čia reikia ypač gilių fizikos žinių ir normalu, kad man neaišku? :)
    Dėkui.

    1. Viena nuoroda, pavyzdžiui, šita, bet ten labai trumpai ir be šaltinių. Toliau – keletas mokslinių straipsnių, kuriuose ši problema sprendžiama, bet ir pristatoma. Apie „trūkstamus barijonus“ kalbama jau maždaug 30 metų (pvz. šitas 1985-ųjų metų straipsnis). Tiesa, jau ne vieną kartą per pastaruosius metus vis būdavo pranešama, kad „štai jau problema išspręsta“, nes vis atrasdavo kokią nors tarpgalaktinės medžiagos sudedamąją dalį, apie kurią anksčiau žinojome tik teoriškai. Gali būti, kad dabar irgi bus panašiai ir paaiškės, kad vieno šito halo neužtenka visai trūkstamai medžiagai paaiškinti.

      ***

      „Kitas klausimas ne visai į temą – dėl Merkurijaus perihelio precesijos: niekaip nesuprantu, kaip Einšteino reliatyvumo teorija (berods bendroji) yra patvirtinama Merkurijaus precesija. Kaip suprantu, Merkurijus skrieja aplink Saulę elipse, bet dėl kitų planetų gravitacijos įtakos, ta elipsė taip pat tarsi sukasi apie Saulę. Kiek žinau, tai paaiškinama Niutono fizikos dėsniais, tačiau ne visiškai.“
      Čia viską teisingai surašei.

      „Ir čia jau nebesuprantu – kaip erdvės iškreiptumas verčia Merkurijaus perihelį suktis greičiau? Ar čia reikia ypač gilių fizikos žinių ir normalu, kad man neaišku? :)“
      Atsimenu, kad man per reliatyvumo teorijos paskaitas šį reiškinį aiškino tik matematiškai, konceptualiai nepristatė. Deja, kol kas ir pats nesugalvoju, kaip tą paaiškinti konceptualiai… Jei sugalvosiu arba rasiu paaiškinimą, galbūt parašysiu ir atskirą įrašą bloge.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *